Réseaux & télécoms - 2e éd.

De
Publié par

Cet ouvrage de référence, clair et complet, répond à la nécessité d'explorer et de comprendre le monde en évolution permanente des réseaux et des télécoms. Issu du cours enseigné par l'auteur au CNAM de Paris, il explique les notions théoriques indispensables et décrit avec précision toutes les solutions couramment mises en oeuvre dans les entreprises et par les opérateurs. L'atout principal de cet ouvrage est de rassembler toutes les connaissances nécessaires à un ingénieur depuis la représentation des données jusqu'à l'architecture des réseaux. Cette édition 2006 s'enrichit de compléments sur MPLS (les infrastructures hauts débits des opérateurs), la voix sur IP et le Wi-Fi, ainsi que de nouveaux exercices corrigés. Elle rassemble 129 exercices avec leur corrigé détaillé, plus de 1000 schémas et images ainsi qu'un glossaire technique des termes incontournables.

Publié le : vendredi 11 août 2006
Lecture(s) : 200
Licence : Tous droits réservés
EAN13 : 9782100528677
Nombre de pages : 960
Voir plus Voir moins
Cette publication est uniquement disponible à l'achat
Introduction
Chapitre13
aux réseaux de transport
13.1 GÉNÉRALITÉS Un réseau peut être vu comme étant la superposition de trois plans (figure 13.1) : – Leplan usagerqui correspond à l’installation privée de l’usager final. – Leplan servicequi correspond au point où le service requis par l’usager, service données ou voix, est mis à sa disposition. Ces réseaux peuvent être privés ou publics. L’usager est relié au plan service par une liaison d’abonné appelée aussiboucle locale. Les éléments actifs de ces réseaux (commutateurs, routeur...) ne sont pas reliés directement entre eux. – Enfin, leplan transmissionqui correspond au réseau réel de transport des données et de la voix. Ce sont les techniques de numérisation et de multiplexage qui ont autorisé le transport de manière banalisée de tout type de flux (voix, données, images). C’est à ce réseau que sont reliés les éléments actifs du réseau de transport.
Boucle locale Liaison d’abonné
Commutateurs d’accès
D
V
Plan transmission
Figure 13.1
D
D
V
V
D
D
Plan usager
V
Plan service
V: réseauVoix D: réseauDonnées
Les trois plans d’u n réseau de transmission.
364
13Introduction aux réseaux de transport
Ce chapitre concerne l’étude des plans de transmission, de service et des modes d’accès à ce dernier.
13.2
LE PLAN DE TRANSMISSION
13.2.1 Généralités Jusqu’aux années 1960, les réseaux étaient fondamentalement distincts, il était même interdit d’ef-fectuer des transferts de données sur le réseau téléphonique. Avec la numérisation de la voix, les infrastructures se sont banalisées (figure 13.2). Pour optimiser l’utilisation des supports de trans-mission, le CCITT (UIT-T) a normalisé, à partir des liaisons MIC (Modulation par impulsion et codage), différents niveaux de multiplexage. Cette hiérarchie appeléePDH(Plesiochronous Digi-tal Hierarchy), différente en Amérique du Nord et au Japon, a constitué la base de tous les réseaux de transmission jusqu’aux années 1990.
Commutateur d’accès au réseau voix (Plan service)
D
V
Plan transmission
D
D
Figure 13.2
Commutateur d’accès au réseau de données (Plan service)
PDH
V
V
D
D
Plan usager
V
Plan service
SDH
Le plan de transmission .
Outre la rationalisation de l’utilisation des supports, la hiérarchie PDH a eu le mérite de résoudre les difficultés de synchronisation des flux provenant de sources différentes aux horloges proches (plésio) mais non identiques. Fondée sur un réseau de distribution d’horloge, la hiérarchie syn-chrone (SDH,Synchronous Digital Hierarchy) garantit la délivrance des bits en synchronisme d’une horloge de référence. Elle autorise des débits plus élevés, apporte des solutions d’admi-nistration et de contrôle et enfin répond à un besoin de normalisation des interfaces optiques. Si les cœurs des réseaux sont aujourd’hui SDH, pour des raisons historiques, la distribution des débits chez l’utilisateur repose toujours sur la hiérarchie plésiochrone. L’adage qu’une technologie ne supplante jamais une autre, mais vient la compléter prend ici toute sa valeur (figure 13.3).
13.2.2 La synchronisation des réseaux Horloges et mécanismes associés Les références temporelles dans un réseau sont fournies à partir d’oscillateurs. Indépendamment du fait qu’il n’est pas possible de réaliser des oscillateurs de fréquences strictement identiques,
13.2Le plan de transmission
2 Mbit/s
34 Mbit/s
140 Mbit/s
Accès PDH
Figure 13.3
Réseau SDH
Horloge de référence
2 Mbit/s
34 Mbit/s
140 Mbit/s Accès PDH
La cohabitation des techniques PDH et SDH.
365
les signaux d’horloge déduits du signal binaire subissent les mêmes altérations que ce dernier. Même lorsque les différentes horloges du réseau sont asservies à une horloge de référence unique, des écarts subsistent. Les différences d’horloge provoquent des différences de débits (figure 13.4) et sont, aujourd’hui, la principale source d’erreur dans les réseaux (saut de bits).
F > F 1 nominal
F =F 2 nominal
F <F 3 nominal
S 1
S 2
S 3
Débit > Débit 1E 1S
Débit = Débit 2E 2S
Débit < Débit 3E 3S
Figure 13.4
MUX
D 3S
Les écarts d’horloge et de débit.
D 2S
D 1S
Les signaux d’horloge subissent deux types d’altération, l’une et l’autre correspondent à des variations de la fréquence d’horloge autour d’une valeur moyenne. La première est une variation rapide autour de la fréquence nominale, le cycle est répétitif plusieurs fois par seconde, il s’agit du 1 phénomène connu sous le nom degigueoujitter. La gigue s’exprime en amplitude de la variation –5 –6 autour de la fréquence moyenne, elle varie de 10 à 10 . La seconde, beaucoup plus lente, s’appelle dérapage ou glissement, son cycle peut être très grand. C’est, par exemple, la variation de fréquence due aux variations de température durant la journée. Pour remédier à ces écarts d’horloge et donc de débit, plusieurs solutions sont envisageables. La plus simple consiste à régénérer périodiquement le signal, lesrépéteursourégénérateursnon seulement restaurent le signal (forme et amplitude) mais peuvent aussi recalibrer le signal autour d’une fréquence moyenne (figure 13.5). Cependant, les bits sont reçus par les éléments actifs au rythme de l’horloge source, ils sont réémis au rythme de l’horloge émission du système. Si le rythme de l’horloge source est supérieur
hotocopie non autorisée est un délit
1. La gigue, dans les réseaux, a deux origines. Celle évoquée ici correspond aux fluctuations d’horloge, elle est quan-– La p tifiable et engendre des décalages temporels entre les bits provoquant éventuellement des erreurs (saut de bits). L’autre unod dépend essentiellement de la charge du réseau et de ses variations, elle n’engendre pas d’erreur binaire mais peut rompre, © Déventuellement, l’isochronie des paquets de données.
366
13Introduction aux réseaux de transport
à celui de l’horloge émission, le système reçoit plus de bits qu’il ne peut en émettre. Il est alors nécessaire de mémoriser les bits excédentaires en attente d’une dérive inverse de l’horloge source. En principe, les variations d’horloge s’annulent ainsi, les bits reçus en excédant durant une période pourront être émis à la période suivante. Pour limiter la taille des mémoires tampons, l’UIT-T a fixé des limites aux dérives d’horloge, celles-ci devant être d’autant plus faibles que les débits sont importants.
Débit nominal -3 +/- 10
Figure 13.5
Répéteur/régénérateur
Débit nominal -6 +/- 10
La régénération du signal par un répéteur.
La figure 13.6 représente un système de correction de gigue. La mémoire tampon (buffer) de réception est constituée par un registre à décalage « élastique ». Lebufferest plus ou moins rem-pli selon les écarts de rythme entre l’horloge de réception (Hr) et l’horloge d’émission (He). Ce dispositif est efficace, mais il introduit un retard (temps de rétention des bits).
Rythme irrégulier
Niveau moyen
Hr>He
He>Hr
Rythme régulier
Figure 13.6Principe de la correction de gigu e d’horloge. Quelle que soit la technique utilisée pour asservir les horloges, on ne peut garantir un synchro-nisme parfait de toutes les horloges d’un réseau. Ainsi, lors des opérations de multiplexage, les différentes voies incidentes peuvent avoir des rythmes d’horloge différents. Les dispositifs précé-dents ne suffisent plus. La seule solution envisageable consiste à organiser dans le train d’émission une position variable des débits affluents (cadrage). Ce principe, illustré par la figure 13.7, est uti-lisé aussi bien dans la hiérarchie plésiochrone (justification au niveau bit) que dans la hiérarchie synchrone (justification au niveau octet). Un pointeur permet de déterminer où débutent les don-nées.
MUX
Voies incidentes
Figure 13.7
P
P
Multiplex de sortie
P
Principe de la justification .
P
Afin de permettre le cadrage des données, le débit du multiplex de sortie est nécessairement plus élevé que la somme des débits des voies incidentes, ce surdébit est dit surdébit de justification. Seule l’utilisation conjuguée de surdébit et de pointeurs associés autorise une compensation dynamique non seulement des différences d’horloge mais aussi des écarts de phase introduits par les différences de trajet (temps de propagation) des différents affluents. La figure 13.8 illustre le principe de la justification au niveau bit par bit de cadrage.
Les commentaires (1)
Écrire un nouveau message

17/1000 caractères maximum.

siluekassoum17

cool

mardi 19 août 2014 - 14:45